КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПОРИСТОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ Российский патент 2009 года по МПК C04B14/24 C04B28/26 C04B111/40 

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к пористым заполнителям для бетонов.

Известна композиция для производства пористого заполнителя следующего состава, мас.%: товарное жидкое стекло, модифицированное хлоридом натрия - 25, глиноземсодержащий отработанный катализатор, отход нефтехимического производства - 0 75 /Комиссаренко Б.С. Модифицированные жидкостекольные системы как основа для жаростойкого заполнителя/Б.С.Комисаренко, С.А.Мизюряев, С.А.Жигулина.//Строительные материалы. - 2001. - №10. - С 27-28/ [1].

Недостатком указанного состава является относительно низкая прочность (0,95 МПа).

Наиболее близкой к изобретению является композиция для производства пористого заполнителя, включающая следующие компоненты, мас.%: жидкое стекло плотностью 1,45-1,53 г/см³ - 100, хлорид натрия 4,5-50 сверх 100% /Пат. 2211196 Российская федерация, МПК С04В 14/24, 38/00. Композиция для производства пористого заполнителя. / Жигулина А.Ю., Мизюряев С.А.; заявитель и патентообладатель Самар. гос. архитектурно-строит. акад. - №2000127623; заявл. 02.11.2000; опубл. 27.08.03, Бюл. №24. / [2]. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкая прочность 0,07-0,65 МПа.

Сущность изобретения - повышение качества строительных материалов.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности пористого материала.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную композицию для производства пористого заполнителя, включающую жидкое стекло плотностью 1,45-1,53 г/см³ и хлорид натрия дополнительно вводят монтмориллонитовую глину и солевые отходы от вторичной переработки алюминийсодержащих шлаков и лома с содержанием Na₂CO₃ - 19-20% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

жидкое стекло плотностью 1,45-1,53 г/см³ 45-65 хлорид натрия 1-5 монтмориллонитовая глина 15-20 солевые отходы от вторичной переработки алюминийсодержащих   шлаков и лома с содержанием Na₂CO₃ - 19-20% 19-30

В качестве основного глинистого сырья для производства пористого заполнителя использовалась глина Смышляевского месторождения Самарской области. Глина Смышляевского месторождения характеризуется как тонкодисперсная, преимущественно с низким содержанием мелких и средних включений, представленных кварцем, железистыми минералами, гипсом и карбонатными включениями, химический состав представлен следующими оксидами, мас.%: SiO₂ 55-58; Al₂O₃+TiO₂ 15-20; CaO 4-6; MgO 2-3; Fe₂O₃ 6-8; R₂O 3-4; SO₃ 0,5-1; п.п.п.7-9.

В качестве наполнителя для производства пористого заполнителя использовались солевые отходы от вторичной переработки алюминийсодержищих шлаков и лома с содержанием Na₂CO₃ - 19-20%. Химический состав солевых отходов представлен следующими оксидами элементами и солями, маc.%: Al - 3,32; Al₂O₃ - 7,21; NaCl - 3,51; KСl - 1,57; Na₂CO₃ - 19,87; K₂CO₃ - 7,21; (NH₄)₂CO₃ - 12,87; H₂O - 0,93; SiO₂ - 44,49;

СaСO₃ - 2,12; MgCO₃ - 0,9.

Известно, что основным условием, обеспечивающим вспучивание композиции при ее нагревании, является совмещение во времени пиропластического состояния композиции с интенсивным газовыделением внутри обжигаемого материала. Пиропластическое состояние композиции обеспечат жидкое стекло и монтмориллонитовая глина, а газовыделение солевыми отходами от вторичной переработки алюминийсодержищих шлаков и лома с содержанием Na₂O₃ - 19-20%.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Композиции (табл.1) для производства пористого заполнителя готовили путем тщательного перемешивания всех компонентов, что приводит к растворению хлористого натрия. Ионы натрия понижают силикатный модуль смеси, а ионы хлора, действуя в качестве сильного окислителя, способствуют коагуляции смеси. Понижение силикатного модуля, приводящее к снижению числа силоксановых связей, существенно облегчает переход ионов щелочного металла в раствор и движение молекул воды в монтмориллонитовую глину, что приводит к коагуляции смеси. Коагуляция смеси приводит к повышению вязкости, что дает возможность формовать гранулы любого размера.

Таблица 1 Составы композиций для производства пористого заполнителя Компоненты Содержание компонентов, мас.% 1 2 3 жидкое стекло плотностью 1,45-1,53 г/см³ 65 55 45 хлорид натрия 1 3 5 монтмориллонитовая глина 15 17 20 солевые отходы от вторичной переработки алюминийсодержищих шлаков и лома с содержанием Na₂CO₃ - 19-20% 19 25 30

Из полученной композиции готовили гранулы на тарельчатом грануляторе. Гранулы подвергались термообработке в интервале температур 400-800°С.

При термообработке гранул в интервале температур 100-400°С выделяется содержащаяся в силикате вода, которая начинает вспучивать коагулированную массу. В интервале температур 400-800°С выгорают органические примеси и дегидратация монтмориллонита, что приводит к вспучиванию. В табл.2 приведены физико-механические показатели пористого заполнителя.

Таблица 2 Физико-механические показатели кирпича Показатель Состав Прототип 1 2 3 Прочность при раскалывании 1,45 1,58 1,71 0,07-0,65

Как видно из табл.2, пористые заполнители из предложенных составов имеют более высокую прочность при раскалывании, чем прототип.

Полученное техническое решение при использовании солевых отходов от вторичной переработки алюминийсодержищих шлаков и лома с содержанием Na₂CO₃ - 19-20% позволяет значительно увеличить прочность при раскалывании пористого заполнителя.

Использование солевых отходов от вторичной переработки алюминийсодержищих шлаков и лома с содержанием Na₂CO₃ - 19-20% при получении пористого заполнителя способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды и расширению сырьевой базы для строительных материалов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Комиссаренко Б.С. Модифицированные жидкостекольные системы как основа для жаростойкого заполнителя./Б.С.Комисаренко, С.А.Мизюряев, С.А.Жигулина.//Строительные материалы. - 2001. - №10. - С 27-28.

2. Пат. 2211196 РФ, МПК С04В 14/24, 38/00. Композиция для производства пористого заполнителя./Жигулина А.Ю., Мизюряев С.А.; заявитель и патентообладатель Самар. Гос. Архитектурно-строит. Акад. - №2000127623; заявл. 02.11.2000; опубл. 27.08.03, Бюл. №24.

Изобретение относится к области строительных материалов, в частности к пористым заполнителям для бетонов. Технический результат - повышение прочности при раскалывании пористого заполнителя. Композиция для производства пористого заполнителя содержит, мас.%: жидкое стекло плотностью 1,45-1,53 г/см³ 45-65, хлорид натрия 1-5, монтмориллонитовая глина 15-20, солевые отходы от вторичной переработки алюминийсодержащих шлаков и лома с содержанием Nа₂СО₃ - 19-20% 19-30. 2 табл.

Композиция для производства пористого заполнителя, включающая жидкое стекло плотностью 1,45-1,53 г/см³ и хлорид натрия, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит монтмориллонитовую глину и солевые отходы от вторичной переработки алюминийсодержащих шлаков и лома с содержанием Nа₂СО₃ - 19-20% при следующем соотношении компонентов, мас.%:
жидкое стекло плотностью 1,45-1,53 г/см³ 45-65 хлорид натрия 1-5 монтмориллонитовая глина 15-20 солевые отходы от вторичной переработки   алюминийсодержащих шлаков и лома с   содержанием Nа₂CO₃ - 19-20% 19-30